Cientistas criam inovador sensor eletrônico do tamanho de uma molécula

O termo “piezoresistor” pode não soar familiar para a maioria das pessoas, mas esta pequena maravilha da física está presente no cotidiano de boa parte da população. O dispositivo costuma ser utilizado para detectar vibrações em eletrônicos e automóveis, isso significa que ele pode ser empregado como detector de movimentos, sendo útil no acionamento de airbags. Esses equipamentos também são usados em dispositivos médicos, como sensores de pressão implantáveis e até mesmo na aviação e em viagens espaciais. Agora, uma versão em tamanho molecular, desenvolvida por pesquisadores australianos, têm o potencial de trazer benefícios generalizados para as mais diversas áreas.

O novo piezoresistor é considerado uma versão mais eficiente dos atuais componentes eletrônicos disponíveis no mercado, além de ser aproximadamente 500.000 vezes menor que a largura de um fio de cabelo humano. O novo modelo do dispositivo que transforma força ou pressão em um sinal elétrico é também mais sensível. “Devido ao seu tamanho e natureza química, este novo tipo de piezoresistor abrirá um novo reino de oportunidades para produtos químicos e biossensores, interfaces homem-máquina e dispositivos de monitoramento de saúde”, disse Nadim Darwish, professor da Universidade de Curtin, na Austrália, e um dos desenvolvedores do protótipo, em nota. 

Os novos sensores são de base molecular e poderão ser usados para detectar produtos químicos ou biomoléculas, como proteínas e enzimas, podendo ser especialmente revolucionários na indústria farmacêutica, sobretudo na criação de novos sistemas de detecção de doenças. 

O novo piezoresistor foi feito a partir de uma única molécula de bullvalene, que tem a capacidade de reorganizar seus átomos, de modo que ofereça mais de um milhão de combinações de sua estrutura química. Quando tensionada mecanicamente, essa molécula reage para formar uma outra, com uma nova forma, que, ao alterar a resistência, altera também o fluxo de eletricidade. É a primeira vez que a reação entre isômeros, as diferentes formas químicas, são usadas para desenvolver piezoresistores. 

Os cientistas envolvidos no projeto acreditam que a nova compreensão da relação entre a forma molecular e a condutividade elétrica que o novo dispositivo traz permitirá a determinação das propriedades básicas das junções entre as moléculas e os condutores metálicos, essa nova capacidade pode ser fundamental para o desenvolvimento de todos os dispositivos eletrônicos moleculares no futuro.